Come calcolare il tonnellaggio richiesto per uno stampo a iniezione

Stampaggio a iniezione - Determinazione dei requisiti di tonnellaggio della pinza

L'unità pinza di una macchina per lo stampaggio a iniezione è valutata in base alla quantità massima di forza della pinza che la macchina è in grado di produrre. La forza di chiusura è necessaria per mantenere lo stampo chiuso durante il processo di iniezione, che è lo scopo principale dell'unità di chiusura. Normalmente, la forza nominale è indicata in tonnellate. Quindi, una macchina specifica con una potenza di 200 tonnellate è in grado di produrre una forza di serraggio massima equivalente a un totale di 200 tonnellate. Ma quanta forza di serraggio è necessaria?

La risposta a questa domanda dipende da quanta pressione di iniezione è necessaria per iniettare una determinata materia plastica in uno stampo. Questo è determinato dalla viscosità (il valore dello spessore) del materiale. La viscosità è un valore che deve essere compreso correttamente.

I materiali più spessi richiedono pressioni d'iniezione maggiori e sono difficili da far scorrere. Ci sono intervalli di flusso in cui ogni materiale cadrà, e questi possono essere classificati come "alto flusso", "flusso medio" e "basso flusso". Il test Melt Flow Index determina la velocità di flusso di qualsiasi plastica, e i fornitori di materiali rendono queste informazioni facilmente disponibili sulle loro schede informative dei materiali. Questi numeri di indice possono variare, per esempio, da 5 a 20. I numeri più bassi significano che il materiale specifico non scorre facilmente e quindi verrebbe classificato come a basso flusso. I numeri più alti indicano un materiale che scorre molto facilmente e quindi sarebbe classificato come ad alto flusso.

Non è importante ricordare un numero di flusso specifico quanto sapere in quale gamma rientra un materiale: flusso alto, flusso medio o flusso basso. Quindi, comprendendo che ci vuole più pressione d'iniezione per iniettare un materiale a basso flusso che un materiale ad alto flusso, si capisce che un materiale a basso flusso richiederà molta più forza di serraggio per mantenere lo stampo chiuso contro quella pressione d'iniezione più alta.

Un confronto di due materiali mostrerà la differenza. Un prodotto stampato in policarbonato (una plastica a basso flusso) può richiedere una pressione di iniezione di 15.000 psi, mentre lo stesso prodotto stampato in acetale (una plastica ad alto flusso) può richiedere solo 5.000 psi. Pertanto, il prodotto in policarbonato richiederà una forza di chiusura sullo stampo che è circa tre volte (3) quella per il prodotto in acetale.

Determinazione dell'area proiettata

L'area proiettata viene calcolata moltiplicando la lunghezza per la larghezza. Il metodo usato per determinare la forza di serraggio richiesta per lo stampo a iniezione è quello di prendere l'area proiettata della parte da stampare e moltiplicare questo numero per un fattore da 2 a 8.

Ecco un esempio: Diciamo che abbiamo una parte che è lunga 6″ per 6″ di larghezza. La dimensione della profondità è importante solo se è più di 1 pollice (questo sarà spiegato più avanti). Quindi, per questo particolare prodotto, l'area proiettata è determinata moltiplicando 6″ per 6″. Il risultato è un'area di 36 pollici quadrati.

I requisiti di forza del morsetto dello stampo a iniezione possono ora essere calcolati moltiplicando i 36 pollici quadrati per un fattore compreso tra 2 e 8 tonnellate per pollice quadrato. I numeri più bassi possono essere usati per materiali ad alto flusso, e i numeri più alti possono essere usati per materiali a basso flusso (rigidi).

Per questo esempio, il policarbonato è stato scelto come materiale per lo stampaggio. Il policarbonato è abbastanza rigido ed è un materiale a basso flusso, quindi il fattore del morsetto dello stampo a iniezione utilizzato deve essere verso il lato alto. L'esperienza ha dimostrato che un fattore di chiusura dello stampo a iniezione di 5 tonnellate per pollice quadrato è adeguato per il policarbonato. Ciò significa che l'area proiettata di 36 pollici quadrati trovata sopra deve essere moltiplicata per il fattore del morsetto dello stampo a iniezione di 5 tonnellate per pollice quadrato, per risultare in un requisito di tonnellaggio totale del morsetto dello stampo a iniezione di 180 tonnellate (36 x 5 = 180). Si deve aggiungere un fattore di sicurezza del 10%, quindi la forza finale della pinza dello stampo a iniezione necessaria è di 198 tonnellate. La macchina con la valutazione più vicina a questo prodotto sarebbe una macchina da 200 tonnellate.

Deve essere notato che questi numeri sono corretti solo se c'è un terreno di chiusura che circonda la parte. Se questo terreno non esiste, il tonnellaggio della pinza dello stampo a iniezione dovrà essere raddoppiato, o triplicato, o anche di più! Questo può comportare danni allo stampo, danni alla macchina e tempi di ciclo più lunghi. (Vedere il nostro glossario per la definizione di un terreno di chiusura.)

Riassumendo, la forza totale della pinza dello stampo a iniezione richiesta per un prodotto specifico è determinata trovando l'area proiettata di quel prodotto [Area proiettata = lunghezza x larghezza] e moltiplicando tale area per un fattore di pinza dello stampo a iniezione compreso tra 2 e 8. In caso di dubbio, usare 5. [Area proiettata x 5 = forza di chiusura dello stampo a iniezione necessaria]

Che mi dici della dimensione "D"?

La dimensione "D" diventa importante solo se la parte in plastica è profonda più di 1 pollice. Questo non è lo spessore della parete, ma la profondità totale della parte. Per ogni pollice di profondità oltre 1 pollice, la forza di serraggio totale dello stampo a iniezione deve essere aumentata del 10%. Quindi, se la parte mostrata sopra fosse profonda 2 pollici, la forza del morsetto dello stampo a iniezione dovrebbe essere aumentata di 18 tonnellate (10% di aumento per ogni pollice oltre 1″) per un totale di 198. Aggiungete il 10% per il fattore di sicurezza e la forza richiesta aumenta a 217,8 tonnellate. The nearest machine size to that requirement would probably be a 225 ton machine.

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